機械加工工藝技術誤差產生機理與解決對策

李步樓 高炳燦 王志彪

平高集團有限公司 河南平頂山 4 6 7 0 0 0

1 機械加工工藝的技術誤差

1.1 定位誤差

機械加工質量受定位基準的直接影響，而人工操作和零件本身會在一定程度上限制定位基準的準確度。具體的定位誤差主要表現為2個方面：①基準不重合產生的誤差。在機械加工工藝中存在“加工復制”的狀況，即將實際工件當作模板，進行新的機械工件的復制加工，這種方式要求模板件和標準件高度對齊。操作時，人為失誤與機床振動都會造成工件偏移，導致基準誤差，進而使成品出現變形。針對基準不重合誤差，加工人員在生產過程中應時刻重視，一旦發現工件移動，要即刻做出調整，保證模板件與標準件的充分吻合；②定位參照誤差。利用數控機床進行機械加工生產時，計算機內的數字模型一般被作為定位基準。對機床的控制，通常使用提前編寫的程序來操作。實際的生產過程中，如果加工工件與數字模型間的定位參照未完整契合，就會出現間隙，進而引起誤差。某些高精尖產品要求較高的契合度，若出現這種誤差，將無法滿足使用需要。

1.2 刀具誤差

機械加工過程中，是以刀具的實際參數為主，通過對零部件的形狀、尺寸、應用形式等來進行刀具選取，以完成相應的加工需求。但在實際操作過程中，由于刀具種類、特性、結構、品牌等存在較大的差異性，將令實際加工效果產生一定的差異性，例如，數控加工車床中刀具包含K類硬質合金鋼、YW類合金、高錳鋼合金、鑄鐵合金等，其中每一項刀具的工作性能都具有差異，且在實際加工中產生的效果也不同，如加工過程中對刀具的工作特性認知度不足時，將令零部件加工產生相應的誤差[1]。

1.3 人員操作不當導致的加工誤差

機械零部件加工是需要具備專業知識和技能的人員才能從事的工作。在其加工期間，技術人員能否正確把控刀具及其他操作的誤差，對機械零部件加工精度來說極為重要。操作人員專業知識和經驗不足極有可能造成機械加工期間零部件的加工精度受到影響。此外，操作人員在使用不同的量具對也會工件造成磨損，其測量出來的準確度也是存在誤差。同時，測量的準確度也會受到測量人員主觀判斷的影響。因此，操作人員的技術水平和能力是機械零部件加工精度誤差的重要影響因素之一。

2 機械加工工藝技術誤差的防范對策

2.1 利用誤差補償彌補原始誤差

機械加工過程較為復雜，使用的工具種類多樣，加工人員在加工工件的過程中，很可能因為主觀因素或客觀因素造成機械產品出現誤差。在誤差發生后，加工人員應及時分析誤差原因，并進行有效修復。誤差補償法是控制機械加工工藝技術誤差的有效對策之一，主要是利用人為制造的誤差來彌補、抵消加工工藝中產生的原始誤差。與原始誤差不同，人為制造的誤差會大幅降低工藝技術誤差。例如，生產滾珠絲桿的過程中，加工人員可以對螺距進行適當改變，使螺距低于標準值，實際裝配時，滾珠絲桿的螺距會被拉伸力拉長，達到標準長度，而內應力與滾珠絲桿熱量抵消，產生正應力，消除原始誤差，標準螺距就此達成。

2.2 實時監控機械加工的整個流程

由于機械加工工藝對于零件加工精度有直接的影響，那么在機械加工工藝的整個過程中，必須對整個設備的運行以及相關人員的操作進行實時監控。如果加工的過程中出現一些突發情況，那么需要立即停止作業，找出問題所在，分析問題原因，探究解決辦法，從根源上杜絕加工工藝的問題，從而降低零件的誤差性，提升零件最終的加工精度[2]。

2.3 提高操作人員的專業素養

操作人員的工藝水平直接影響著工件的精度，企業在錄取員工時一定要注重專業技能的掌握，給予員工實踐的平臺，鍛煉自身的操作技巧，加深對機械加工生產的了解。同時安排員工定期進行培訓來促進他們專業基礎知識的掌握和技能水平的提高，也可以舉行知識競賽的方式，能夠更好的調動員工的積極性，活躍工作氣氛。此外，對于員工進行定期的能力考核也是必不可少的，能夠督促員工的專業素養的提升，對于表現優秀的員工給予獎勵。當然也可以吸收外部人員來充實加工團隊，對于加工設備中難以解決的問題，可以邀請相關方面的專家為員工答疑解惑。企業要充分利用一切資源、一切手段提高員工的專業技能素養。員工的能力提升是提高機械零部件加工精度的重要手段，也是企業發展的核心動力。

2.4 控制加工溫度，減少工件變形

機械加工過程中，機械設備會產生熱量，如果產生的熱量過高，會造成加工工件的變形，進而引起加工誤差。為控制工件變形誤差，應對加工溫度采用一定的控制對策，降低散發熱量。降低熱量的方法：①利用冷卻液。冷卻液能使加工工件的部分溫度降低，由于高溫出現的工件變形隨之減少，誤差被有效控制。②安裝散熱裝備。通過安裝散熱裝備，使熱量較高部件的熱量降低，減少熱源與機床間的關聯，以減小溫度形變。③使用潤滑劑。機床運行產生摩擦難以避免，摩擦雖然不能完全消除，但可以通過相關措施降低摩擦，潤滑劑是降低機床運轉摩擦的有效方法之一。潤滑劑可降低機床摩擦，也就減少了機床運轉的熱量，以控制誤差[3]。

3 結語

總的來說，零件加工精度是我國機械工程的頂級追求，因此，需要不斷優化機械加工工藝，保證加工精度，減小誤差，把誤差降到最低，這也是我國目前應腳踏實地做好的一項工作。希望我國機械加工企業能夠正確認識加工工藝對于零件加工精度的影響，重視這一問題，促進我國機械行業持續健康的發展。